(57)【要約】 【課題】  電極端子部を充分に補強した衝撃や振動に対する信頼性を向上した巻回型の電気二重層キャパシタを提供すること。  【解決手段】  本発明の電気二重層キャパシタは、キャパシタ素子１と外装ケース４の間に樹脂ケース７を設け、その樹脂ケース７をキャップ５の底部に接着することで、キャパシタ素子とキャップ５の間にあった隙間をまったくなくする。また、外装ケース４とキャパシタ素子１の間で発生した二酸化炭素ガスをためるために、樹脂ケース７と外装ケース４の底部の間に隙間を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体上に電極層を形成してなる正極電極体及び負極電極体の間に、帯状のセパレータを介して、正極電極体、セパレータ層、負極電極体の順に複数層積層し、正極電極体が内側になるように巻き回してなるキャパシタ素子を、有底円筒型の金属からなる外装ケースに収容し、前記外装ケースの開口部をキャップにより封口し、前記正極電極体及び負極電極体に接続された端子を外部に取り出した構造を有する電気二重層キャパシタにおいて、前記キャパシタ素子と前記外装ケースの間に樹脂ケースを設け、前記樹脂ケースを前記キャップの底部に接着したことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
前記樹脂ケースと前記外装ケースの底部の内面との間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタに関し、特に巻回型の電気二重層キャパシタに好適な構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、電荷を有する固体とそれに抵触する電解液の界面に形成される厚さ数ｎｍ程度の電気二重層を誘電体として利用したものである。電気二重層の容量は、１ｃｍ2あたり数十μＦであるが、表面積が数千ｍ2にも及ぶ活性炭を電極として用いることにより、数百〜数千Ｆの極めて大きな容量を得ることが可能である。
【０００３】
電気二重層キャパシタは、充放電サイクルに伴う容量の劣化が少なく、一般的な電池に比較して起動後に瞬時に大きな出力を取り出せるなどの特徴を有し、実用に供されるとともに更なる性能向上のための検討がなされている。
【０００４】
現用の小型の電気二重層キャパシタは、集電体上に活性炭を主とする分極性電極層を形成した一対の分極性電極の間に、ポリプロピレン不織布などからなるセパレータを挟んで素子とし、この素子に電解液を含浸させ、金属容器に収容し、キャップとガスケットにより金属容器に密封したコイン型の構造からなる。
【０００５】
現用の比較的大容量の電気二重層キャパシタは、シート状の分極性電極、集電体及びセパレータを積層して渦巻状に巻き回してキャパシタ素子とし、この素子に電解液を含浸させ、金属容器に収容し、容器の開口部をキャップで密閉して構成した巻回型の電気二重層キャパシタが製造される。これらの電気二重層キャパシタは主にICメモリのバックアップやアクチュエータのバックアップに使用される。
【０００６】
外装ケースの底部にキャパシタ素子を固定する振動対策部品を取り付け、振動や衝撃によるキャパシタ素子の変位を防止し、信頼性を向上させた電気二重層キャパシタが特許文献１に開示されている。ここで開示されている振動対策部品はキャパシタ素子の固定だけで、電極端子の補強はしていない。また、キャパシタ素子に接続されている端子はキャップによって固定されている。しかし、外装ケース内にキャパシタ素子を固定する機構はない。
【０００７】
外装ケースの底部にキャパシタ素子を固定する振動対策部品を取り付け、更に、外装ケースの内側と接触する保持板をキャパシタ素子の外周部の一部に設けることで、振動や衝撃によるキャパシタ素子の変位を防止し、信頼性を向上させた電気二重層キャパシタが特許文献２に開示されている。
【０００８】
外装ケースの内面に、絶縁層を設けてキャパシタ素子を固定することで、キャパシタ素子の占有体積が大きくなり、金属ケースの内底面にキャパシタ素子が接触しても短絡をおこすことがない小型の電気二重層キャパシタが特許文献３に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３１７４９号公報
【特許文献２】特開２００４−７２０１６号公報
【特許文献３】特開２００３−１００５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献１に開示された技術では、振動対策部品がキャパシタ素子を固定し、外装ケース内にキャパシタ素子を固定する機構はないので、電極端子部を充分に補強した構造になっていない。その結果、電気二重層キャパシタに横方向の振動や衝撃が加わった場合に、電極端子部が壊れやすい構造にあるという問題があった。
【００１１】
上述した特許文献２に開示された技術では、外装ケースの底部にキャパシタ素子を固定する振動対策部品を取り付け、外装ケースの内側と接触する保持板をキャパシタ素子の外周部の一部に設けることで、振動や衝撃によるキャパシタ素子の変位を防止し、信頼性を向上させている。しかし、キャパシタ素子に接続された電極端子は、キャップにより固定されているものの、キャパシタ素子とキャップに隙間があるので、横方向の振動や衝撃が加わると壊れやすい構造にあるという問題があった。
【００１２】
上述した特許文献３に開示された技術では、外装ケースの内面に、絶縁層を設けてキャパシタ素子を固定することで、金属ケースの内底面にキャパシタ素子が接触しても短絡をおこすことがない電気二重層キャパシタの小型化をはかっている。しかし、キャパシタ素子に接続された電極端子は、キャップにより固定されているものの、キャパシタ素子とキャップに隙間があるので、横方向の振動や衝撃が加わると壊れやすい構造にあるという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術課題は、電極端子部を充分に補強した衝撃や振動に対する信頼性を向上した巻回型の電気二重層キャパシタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための第１の発明は、集電体上に電極層を形成してなる正極電極体及び負極電極体の間に、帯状のセパレータを介して、正極電極体、セパレータ層、負極電極体の順に複数層積層し、正極電極体が内側になるように巻き回してなるキャパシタ素子を、有底円筒型の金属からなる外装ケースに収容し、前記外装ケースの開口部をキャップにより封口し、前記正極電極体及び負極電極体に接続された端子を外部に取り出した構造を有する電気二重層キャパシタにおいて、前記キャパシタ素子と前記外装ケースの間に樹脂ケースを設け、前記樹脂ケースを前記キャップの底部に接着した電気二重層キャパシタである。
【００１５】
上記目的を達成するための第２の発明は、前記樹脂ケースと前記外装ケースの底部の間に隙間を設けた電気二重層キャパシタである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電気二重層キャパシタは、キャパシタ素子と外装ケースの間に樹脂ケースを設け、その樹脂ケースをキャップの底部に接着することで、キャパシタ素子とキャップにあった隙間をまったくなくしている。その結果、キャパシタ素子に接続された電極端子は、横方向の振動や衝撃に対して、極めて動きにくい構造になっているので、壊れにくい構造となる。また、外装ケースとキャパシタ素子の間で発生した二酸化炭素ガスをためるために、樹脂ケースと外装ケース底部の間に隙間を設けている。その結果、二酸化炭素ガスの発生により内圧が上昇して、外装ケースが膨張するのを抑制できる。
【００１７】
本発明は、以上に示した効果により、電極端子部を充分に補強した衝撃や振動に対する信頼性を向上した巻回型の電気二重層キャパシタを提供することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態に係る電気二重層キャパシタを詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明を実施するための最良の形態に係る電気二重層キャパシタの断面図である。キャパシタ素子１を最初に作製し、外装ケース４の中に入れる。次に、外装ケース４の開口部を樹脂ケース７が接着されたキャップ５で密閉する。キャップにあらかじめ開けられた孔を通して、正極電極端子２、負極電極端子３を外部に取り出す。更に、キャパシタ素子１と外装ケース４の間に、適切な空隙部６を設けるように隙間間隔を調整する。樹脂ケース７でキャパシタ素子１が動かないように固定する。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明の実施例について従来例と比較して詳細に説明する。図２は、従来例に係る電気二重層キャパシタの断面図である。
【００２１】
本発明の実施例の電気二重層キャパシタは、本発明を実施するための最良の形態に係る電気二重層キャパシタと同様の製造方法で作製される。その断面図は図１と同様の構造を示す。従来例の電気二重層キャパシタは、以下の製造方法で作製する。正極電極体、セパレータ、負極電極体、セパレータの順に積層し、正極電極体が内側になるように巻回することでキャパシタ素子１を形成する。次に、このキャパシタ素子１に電解液を含浸させ、外装ケース４に入れ、外装ケース４の開口部をキャップ５で密閉することで電気二重層キャパシタを作製する。外装ケース４とキャパシタ素子１の間には、発生した二酸化炭素ガスをためる空隙部６を設けている。そのために、外装ケース４は、キャパシタ素子１を固定しない構造となっている。
【００２２】
従来例では、キャパシタ素子１の外装ケース４の底部への固定だけで、キャップ５とキャパシタ素子１の間に隙間があり、正極電極端子２および負極電極端子３の補強はされていない。また、キャパシタ素子１に接続されている正極電極端子２および負極電極端子３はキャップ５に固定されているが、外装ケース４の側面にキャパシタ素子１を固定する機構はない。そのために、衝撃や振動に対する耐性試験において、電極端子が破損し、不良品になるロットがしばしば発生した。それに対して本発明は、キャパシタ素子１と外装ケース４の間に樹脂ケース７を設け、その樹脂ケース７をキャップ５の底部に接着することで、キャパシタ素子とキャップにあった隙間をまったくなくした。また、外装ケース４とキャパシタ素子１の間で発生した二酸化炭素ガスをためるために、樹脂ケース７と外装ケース４底部の間に隙間を設けた。その結果、衝撃や振動に対する耐性試験において、電極端子が破損し、不良品になるロットが撲滅された。
【００２３】
本発明の電気二重層キャパシタは、キャパシタ素子１に接続された正極電極端子２および負極電極端子３は、横方向の振動や衝撃に対して、極めて動きにくい構造になっているので、壊れにくい構造となったと推定される。また、外装ケース４とキャパシタ素子１の間で発生した二酸化炭素ガスをためるために、樹脂ケース７と外装ケース４底部の内面との間に隙間を設けているので、二酸化炭素ガスの発生により内圧が上昇して、外装ケースが膨張するのを抑制できる効果があったと推定される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施するための最良の形態に係る電気二重層キャパシタの断面図。
【図２】従来例の電気二重層キャパシタの断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１    キャパシタ素子
２    正極電極端子
３    負極電極端子
４    外装ケース
５    キャップ
６    空隙部
７    樹脂ケース
【図１】
2006245420.tif 000003
【図２】
2006245420.tif 000004